我國(guó)彩色涂層鋼板起步比較晚,80年代國(guó)內(nèi)只有少數(shù)企業(yè)(寶鋼和武鋼等)在進(jìn)行彩色涂層鋼板的建設(shè)和生產(chǎn)。大約在90年代中期隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)彩色涂層鋼板的需求劇增,大量民營(yíng)及外商資資本進(jìn)入彩涂鋼板的行業(yè),從1996年開(kāi)始的近十年,中國(guó)彩色涂層鋼板的產(chǎn)能從不足50萬(wàn)噸猛增到2000萬(wàn)噸,產(chǎn)能超過(guò)近四十年的總和。這些產(chǎn)能主要是針對(duì)建筑行業(yè),但是,建筑行業(yè)的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于產(chǎn)能的增速。目前中國(guó)國(guó)內(nèi)表觀消費(fèi)量不足500萬(wàn)噸,由于市場(chǎng)供需矛盾突出,彩涂鋼板的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)十分激烈,為了利潤(rùn),為了生存,偷工減料、、假冒名廠產(chǎn)品的現(xiàn)象突出,對(duì)整個(gè)行業(yè)以及彩涂鋼板的前途極其不利。由于缺乏有效的市場(chǎng)規(guī)范和監(jiān)督,使得90年屬于建筑材料的彩涂板變成了劣質(zhì)建材的代名詞,越來(lái)越多的公共建筑已經(jīng)不再使用彩涂鋼板,而改用更貴更的金屬合金板(鋁鎂錳板、鈦合金板等)。因此,近幾年來(lái)寶鋼已經(jīng)內(nèi)其他彩涂鋼板生產(chǎn)企業(yè)對(duì)彩涂鋼板的品質(zhì)進(jìn)行規(guī)范,并聯(lián)系下游用戶及行業(yè)協(xié)會(huì)等將高質(zhì)量的彩涂鋼板納入國(guó)家相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范,并強(qiáng)制執(zhí)行。
寶鋼彩涂鋼板質(zhì)量失控的原因
■供需矛盾突出
國(guó)內(nèi)彩涂鋼板的年表觀消費(fèi)量不足500萬(wàn)噸,而目前彩色涂層鋼板的生產(chǎn)能力(產(chǎn)能}超過(guò)2000萬(wàn)噸。整涂機(jī)組的開(kāi)工率只有20%,而且,國(guó)內(nèi)彩涂生產(chǎn)線集中在山東、江蘇、河北、天津、上海、浙江等沿海地區(qū),這些區(qū)域的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更為殘酷。
■缺少行業(yè)規(guī)范
盡管有彩色涂層鋼板國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),但這部標(biāo)準(zhǔn)僅僅是推薦性的,不具備強(qiáng)制性。而對(duì)應(yīng)的建筑用壓型鋼板的設(shè)計(jì)規(guī)范還是不完備,依靠行業(yè)自律在目前階段基本就是一句空話。

冷軋基板
耐蝕性一般,表面優(yōu)異,加工性能好。適用于耐蝕性較低的家電等

寶鋼彩涂鋼板的選擇主要是對(duì)鋼種、厚度、鍍層及涂層的選擇。、工程及加工方考慮的是建筑物的安全性能(耐沖擊、抗震、防火、抗風(fēng)壓、抗雪)、居住性能(防水、隔音、隔熱)、耐久性能(耐污染、耐久、外觀保持性)、經(jīng)濟(jì)性(成本低、易加工、易維護(hù)、易更換)等。對(duì)彩涂鋼板供應(yīng)廠商來(lái)說(shuō),這些性能是需要鋼廠提供保證并轉(zhuǎn)化成彩涂鋼板性能的。轉(zhuǎn)化成彩涂鋼板的性能要求主要有材料的力學(xué)性能(抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率)、鍍層性能(鍍層種類、鍍層厚度和鍍層附著力)和涂層性能(涂料品種、顏色、光澤、耐久性能、加工性等)。其中抗風(fēng)、抗沖擊、抗雪、抗震等都和材料的力學(xué)性能有關(guān),當(dāng)然也和彩色壓型鋼板的波形、鋼板的厚度、跨度、檁距有關(guān),如果選擇合適的彩涂鋼板再配合適當(dāng)?shù)膲盒弯摪逶O(shè)計(jì),既能滿足建筑物的安全系數(shù)又能降低工程造價(jià)。而材料的耐久性、加工性能及外觀保持性則大部分由涂層和鍍層的耐久性決定。
下面就寶鋼多年的使用和研究經(jīng)驗(yàn)對(duì)彩涂鋼板的選擇作一個(gè)簡(jiǎn)要的推薦和介紹:
■環(huán)境對(duì)彩涂鋼板應(yīng)用的影響
自然環(huán)境的影響(不同地區(qū))
不同地區(qū)寶鋼彩涂鋼板的選擇主要考慮的是當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)雪載荷以及腐蝕環(huán)境。風(fēng)雪載荷主要是考慮建筑物的安全系數(shù),這盡管和彩涂鋼板的力學(xué)性能有關(guān),但更多的和壓型鋼板的板型、厚度以及板與板之間的連接有關(guān)(關(guān)于鋼板材料的推薦在發(fā)展趨勢(shì)中描述)。而定量描述一個(gè)地區(qū)的腐蝕環(huán)境相對(duì)困難,影響彩涂鋼板的腐蝕因素有很多。不同地區(qū)的腐蝕環(huán)境影響因素溫度:溫度高涂層軟化,腐蝕介質(zhì)容易沾附,容易滲透到基板,高溫下水中含氧量會(huì)提高,在一定溫度下腐蝕速度加快濕度:切口、加工損壞處的基板腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕,濕度低不容易形成腐蝕電池(即電化學(xué)回路晝夜溫差:溫差大容易結(jié)露,在的金屬上面形成電腐蝕的條件。另外,溫差大也導(dǎo)致涂層冷熱變形頻繁,會(huì)加速涂層老化疏松,外界腐蝕介質(zhì)容易滲透到基板。日照時(shí)間和日照強(qiáng)度:太陽(yáng)光是電磁波,根據(jù)能量及頻率的高低分為y射線、X射線、紫外線、可見(jiàn)光、紅外線、微波和無(wú)線電波。微波和無(wú)線電波具有低能量并不和物質(zhì)互作用。紅外線也屬低能量光音,它只能拉伸或彎曲物質(zhì)的化學(xué)鍵,而不能使之?dāng)嗔选？梢?jiàn)光賦予萬(wàn)物豐室的色彩。UV紫外光譜屬高頻射線,它有比低能光諧更大的破壞力。如我們知道的皮膚黑斑和皮膚癌是由于太陽(yáng)紫外線造成的。同樣,UV也能破壞物質(zhì)的化學(xué)鍵,使其斷裂。這取決于UV的波長(zhǎng)和物質(zhì)的化學(xué)鍵強(qiáng)度。X射線有穿透作用,y射線能使物質(zhì)化學(xué)鍵斷裂并產(chǎn)生游離的帶電離子,這些對(duì)有機(jī)物都是致命的,幸虧太陽(yáng)光中這些射線很少。因此,從上面看出,日照時(shí)間和強(qiáng)度影響涂層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,尤其是紫外線強(qiáng)烈的地區(qū)。降雨量和降雨的酸度:降雨酸度大肯定對(duì)耐腐蝕是不利的,但陷雨量則有雙重作用,對(duì)墻面板及坡度大的屋面板,降雨有清潔鋼板表面、沖走表面腐蝕產(chǎn)物的作用,但對(duì)于低坡度的屋面板以及排水不暢的部位,降雨量大則容易引起腐蝕加劇。風(fēng)向和風(fēng)速:其作用和水類似,而且往往相伴而來(lái),它對(duì)于材料的連接部位是一個(gè)考驗(yàn),因?yàn)轱L(fēng)會(huì)導(dǎo)致連接部位松動(dòng),雨水會(huì)滲透到建筑物的內(nèi)部。腐蝕性沉降物:如氯高子、二氧化硫等對(duì)腐蝕均有加速作用,這些沉降物多發(fā)生在海邊、工業(yè)污染比較嚴(yán)重的區(qū)域(如發(fā)電廠、冶煉廠等)。

國(guó)內(nèi)彩涂鋼板選擇上用戶相對(duì)不關(guān)心的就是鋼種。因?yàn)閲?guó)內(nèi)大多數(shù)彩涂鋼板生產(chǎn)廠只有一種鋼種,那就是DC51因?yàn)樗麄儾少?gòu)來(lái)的熱軋板還是軋硬卷基本就是一個(gè)鋼種},有些有熱鋅產(chǎn)線的彩涂鋼板廠試圖通過(guò)熱鍍鋅退火來(lái)生產(chǎn)全硬鋼(S550}或高強(qiáng)鋼(S350等),但難度很大,因?yàn)樗麄儗?duì)基板的質(zhì)量、化學(xué)成分無(wú)法控制,因此,質(zhì)量穩(wěn)定性就差、穩(wěn)定性差導(dǎo)致性能波動(dòng)大,性能波動(dòng)大會(huì)引起壓型板板材變差對(duì)建筑物來(lái)說(shuō),承載重量(風(fēng)載荷、雪載荷、施工人員和機(jī)械)、建筑物的跨度、櫬距的設(shè)計(jì)等都依賴于鋼板的強(qiáng)度,對(duì)于建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)用彩涂和鍍鋁鋅板來(lái)說(shuō),國(guó)外均有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。如美國(guó)的ASTM653、ASTM792,日本的JSG3302、JSG3321,歐州的EN10215、EN10147等。按鋼種大類分成CQ(普通商用級(jí))、DQ(一般沖壓用)、HsS(高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼)、FH(全硬鋼).
CQ(普通商用級(jí)):現(xiàn)使用普遍,如寶鋼所生產(chǎn)的TST01Z、TDC51或 TSGCC等,它的涂漆前的屈服強(qiáng)度在260-320MPa之間。經(jīng)彩涂后如基板是鋁鋼,終強(qiáng)度會(huì)有所提高,同時(shí)伴隨著延伸率的劣化。這種鋼的抗拉強(qiáng)度在350-40MPa之間,相對(duì)于結(jié)構(gòu)鋼來(lái)說(shuō),其屈強(qiáng)比DQ(一般沖壓用}:由于一般建筑用彩板均是輥壓成型或復(fù)合夾芯,對(duì)材料的沖壓性能要求不高,因此很少在建筑領(lǐng)域使用(部分門(mén)窗類彩板除外)。
HSS(高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼):按歐標(biāo)HSS可分成4-5種不同強(qiáng)度的鋼種,但由于普通CQ級(jí)材料已經(jīng)能夠取代低強(qiáng)度的HSS鋼,因此,市場(chǎng)上用得較多的是屈服強(qiáng)度280MPa和345MPa的鋼種,寶鋼所生產(chǎn)的TS280GD和TS350GD就是這兩個(gè)鋼種。與普通CQ相比,HSS鋼有幾大優(yōu)勢(shì):
1、由于屈強(qiáng)比較低因此該鋼種的耐火及抗震性好;
2、對(duì)較厚的鋼板,它可以制造大跨度拱型板;3、對(duì)一般的外墻和屋面板型,它可以比CQ材料適當(dāng)減薄,從而可節(jié)約材料消耗。
FH(全硬鋼);是通過(guò)控制退火溫度來(lái)提高鋼板屈服強(qiáng)度的一類鋼種,按國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn),屈服強(qiáng)度≥550MPa,抗拉強(qiáng)度≥570MPa。這類材料強(qiáng)度高,延伸率低,適用于板型較淺的成型鋼板使用,大大節(jié)約了材料的使用,也是各國(guó)爭(zhēng)先研究開(kāi)發(fā)的鋼種。對(duì)強(qiáng)度高又要求延伸率好的材料,在國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)中也有描述。采用HSLA(低合金高強(qiáng)度)在煉鋼時(shí)加入強(qiáng)化合金元素,但由于強(qiáng)度高在鋼鐵廠進(jìn)行軋制時(shí)加大壓下率就有限制,因此作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的較薄的彩涂板很少采用HSLA鋼種(另一缺點(diǎn)是成本高)。
根據(jù)寶鋼多年的鋼種使用經(jīng)驗(yàn),為了保證彩涂鋼板終產(chǎn)品的板型,鋼板的強(qiáng)度等級(jí)、壓型鋼板的板型以及加工機(jī)器等密切相關(guān)。總的來(lái)說(shuō),加二道次越多,板型越好,加工速度越侵,板型越好。壓型鋼板板型來(lái)說(shuō),淺波板的板型優(yōu)于高波板。對(duì)鋼板強(qiáng)度來(lái)說(shuō),強(qiáng)度越大,加工后的板型變差的趨勢(shì)越明顯。高強(qiáng)鋼的板型相對(duì)較差還有另外一個(gè)原因就是很多彩涂生產(chǎn)廠僅靠降低熱鍍鋅的退火溫度來(lái)提高材料的屈服強(qiáng)度,這樣就會(huì)導(dǎo)致鋼板寬度方向上力學(xué)性能的不均衡原因就是整個(gè)寬度方向帶鋼溫度是不均勻的,溫度下降可能導(dǎo)致部分部位溫度低于鋼板再結(jié)晶退火溫度。